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第十三章 内能单元测试题
一、选择题
1.下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.碟子中的酒精蒸发变少
B.建筑工地上尘土飞扬
C.空气中PM2.5超标形成雾霾
D.两个干净的铅块粘在一起
2.下列物理现象中,属于通过做功途径改变物体内能的是( )
A.冬天晒太阳人会感到暖和
B.饮料放入冰箱冷藏室会变凉
C.锯木头时锯条会变热
D.烧红的铁块放入水中会变凉
3.(2021·绵阳)实验室有质量1 kg、温度0 ℃的冰块和质量1 kg、温度0 ℃的水,下列说法正确的是( )
A.冰块的内能等于水的内能
B.冰块的内能小于水的内能
C.将冰块放入水中,能量从水传递给冰块
D.将冰块放入水中,能量从冰块传递给水
4.(济南中考)如图所示是2020年3月23日~25日济南和青岛两地的气象信息。由图可知:沿海城市青岛的昼夜温差较小,而内陆城市济南的昼夜温差却较大。这主要是因为海水和沙石具有不同的( )
A.温度 B.比热容 C.内能 D.热量
5.如图所示是古人锻造铁器的过程,关于改变物体内能的方式,下列说法中正确的是( )
A.加热和锻打属于热传递,淬火属于做功
B.加热属于热传递,锻打和淬火属于做功
C.加热和淬火属于热传递,锻打属于做功
D.加热和淬火属于做功,锻打属于热传递
6.小李喜欢喝咖啡,冲调咖啡时总能闻到浓浓的香味,以下关于咖啡的说法不正确的是 ( )
A.咖啡在变冷的过程中,内能不断增加
B.咖啡在变冷的过程中,以热传递的方式改变了内能
C.咖啡香飘四溢是扩散现象,说明分子在运动
D.咖啡温度越高,分子的热运动越剧烈
7.如图所示是A、B两个城市日气温变化曲线,且两城市面积、纬度等地理情况基本相同,通过对图象分析,下列所得结论正确的是( )
A.图中A城市日气温变化较小
B.图中B城市的水域面积大于A城市
C.图中A城市人居住比较舒适
D.图中B城市人容易患感冒
8.(广州校级期中)如图1所示,规格相同的容器装了相同质量的纯净水,用不同加热器加热,忽略散热,得到如图2所示的水温与加热时间的图象,则( )
A.加热时间相同,两杯水吸收的热量相同
B.吸收相同热量,甲杯的水升温比乙杯的水多
C.甲杯的水加热2 min比乙杯的水加热3 min吸收的热量少
D.甲乙两杯水的初始温度相等
9.2018年4月2日,“天宫一号”圆满完成预定任务后返回地球。8.5 t的“天宫一号”,在100 km左右的高空以约22倍音速再入大气层。绝大部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约1.5 t残骸坠入南太平洋。在这个过程中,“天宫一号”的部分机械能( )
A.通过热传递转化为大气的内能 B.通过重力做功转化为大气的内能
C.通过摩擦做功转化为大气的内能 D.通过重力做功转化为残骸的内能
10.(2021·绍兴)如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,加热一段时间后橡皮塞冲出,同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是( )
A.水温上升时,水的内能增加
B.加热时管内的水不断汽化
C.管内气体对橡皮塞做功,其内能减少
D.试管口的“白气”是水蒸气
11.水具有比热容大的特点,图中的现象中与此特点无关的是( )
12.学习了分子动理论之后,小明总结了很多生活中与分子动理论有关的现象,下列总结中不正确的是( )
A.“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
B.人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染
C.用透明胶带揭下纸上写错的字,是因为胶带与纸之间有相互作用的斥力
D.“破镜不能重圆”是分子间的距离太大,作用力变得十分微弱
二、填空题
13.“端午浓情,粽叶飘香”。“粽叶飘香”说明分子在________________;将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起,说明分子间存在________ ;若把分子看成一个小球,则一般分子直径的数量级为10-10 m,合________ nm。
14.酒精和水充分混合后,其总体积________(填“大于” “小于”或“等于”)混合前的总体积,此现象说明构成物质的分子间有____________。
15.汽车散热器常用水作为冷却剂,这是利用了水的 较大的性质;当汽车散热器散热时,通过 方式改变了水的内能。
16.人体内水的比例很高,由于水的__________较大的缘故,有助于调节体温。当小孩发烧时,常用湿毛巾敷在额头上降温,这是通过__________的方式减少体表内能的,打针时在皮肤上擦酒精消毒,会闻到一股酒精的味道,这是________现象。
17.(2021·广州)甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中,质量保持不变。测得甲、乙液体的温度随时间变化关系的图象如图所示。
(1)__ __(填“甲”或“乙”)液体的分子运动随时间越来越剧烈。
(2)甲液体所在环境的温度__ __(填“小于1.7 ℃”“等于20 ℃”或“大于35 ℃”)。
(3)乙液体在“1~2 min”段、“8~9 min”段放出的热量分别为Q1、Q2,则Q1__ __(填“>”“=”或“<”)Q2,依据是 __ __。
18.小杨同学在测量室外温度时发现温度在不断升高,在这个过程中,温度计内的水银柱慢慢升高,对于温度计内的水银柱而言,它的________(填“密度”“质量”或“内能”) 在增大。某时刻温度计示数如图所示,则此时的温度计示数为________℃。
19.世乒赛设有粘胶室,供运动员入场参赛前粘胶皮,粘胶室内弥漫着刺鼻的胶味,这表明:分子____________________。我国研究的一种脉冲激光系统,在一定脉冲时间内所辐射的能量可以使1×10-3 kg处于室温的铁块温度升高1 000 ℃,则铁块吸收了__________J的热量[c铁=0.46×103 J/(kg·℃ )]。
20.(南京期中)如图所示,质量为200 g的某液体,比热容是c=2.1×103 J/( kg·℃),在均匀放热的条件下凝固成固态物质,且质量不变,则:第20 min的内能__ __(填“大于”“小于”或“等于”)第10 min的内能;凝固过程中该物质共放热__ __J;该物质液态与固态的比热容之比为__ _。
三、实验探究题
21. 为了比较水和沙子吸热本领的大小,小敏做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中,分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下表。
物质
质量/g
升温10 ℃所需时间/s
升温20 ℃所需时间/s
升温30 ℃所需时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质__________________。
(2)分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同温度时,水吸收的热量________(填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,________(填“水”或“沙子”)温度升高得更高。
(4)实验中有些同学发现:刚开始加热时,情况与(3)结论不符,你认为可能的原因是_____________________________________________。
22.(2021·鞍山)某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔2 min记录一次温度。
(1)图甲是这位同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:__ __。
(2)纠正错误后继续实验,加热过程中某时刻水的温度如图乙所示为__ __℃。
(3)实验中用__ __表示物质吸热的多少。
(4)某同学根据记录的实验数据,绘制了如图丙所示的温度随时间变化关系的图象,由图象可知____吸热能力强。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则煤油的比热容为__ __J/(kg·℃)。
23.小明在学习“物质的比热容”时,取相同质量的水和沙子,用相同的酒精灯加热,测得它们升高的温度如下表,并在图甲中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。
加热时间/min
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
升高的温度/℃
水
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
沙子
4.3
7.9
15.2
18.4
21.5
(1)用温度计测量水的初温如图乙所示,其读数为________℃。
(2)实验中选用相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和沙子________相同。
(3)请利用表中数据在图甲中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。
(4)沙子在1.0~1.5 min内升高的温度有明显异常,其主要原因是_______。
(5)小明再用50 g水和100 g水做实验,以吸收的热量Q为纵坐标,升高的温度Δt为横坐标,分别画出50 g水和100 g水的Q Δt图象。它们都是过原点的直线,即Q=kΔt。进一步分析,发现这两条直线的k值之比与对应水的________之比相等。
四、简答与计算题
24.在冬天为了使房间里保持一定的温度,每小时需要供给4.2×106J的热量,若进入散热器的水的温度是80℃,从散热器流出的水的温度是72℃,问每小时要供给散热器多少80℃的水?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
25.为了测定某煤炉的温度,将质量为600 g的钢球投入到煤炉里加热相当长的时间后,并立即投入到2.3 kg、10 ℃的水中,结果水温度升高到30 ℃,求此煤炉的温度。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),c钢=0.46×103 J/(kg·℃)]
26.小明家的太阳能热水器,水箱容积是200 L。小明进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20 ℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45 ℃。请你求解下列问题:[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)水箱中水的质量;
(2)水吸收的热量。
参考答案
1.A
2.C
3.B
4.B
5.C
6.A
7.B
8. D
9.C 点拨:“天宫一号”再入大气层,高度减小,重力势能减小,克服与大气的摩擦做功,将机械能转化为大气的内能。
10.D
11.B
12.C
13.做无规则运动;引力;0.1
14.小于;间隙
15.比热容 热传递
16.比热容;热传递;扩散
17.(1)甲 (2)大于35_℃ (3)> 由Q放=cmΔt可得,在c和m相同时,“1~2_min”段乙液体的温度变化量Δt更大
18.内能;32
19.在不停地做无规则的运动;460 点拨:本题采用进行解答。铁块吸收的热量Q吸=c铁m铁(t-t0)=0.46×103 J/(kg·℃)×10-3 kg×1 000 ℃=460 J。
20.小于 1.68×104 2∶1_
21.(1)吸收的热量的多少 (2)大于 (3)沙子
(4)水的导热性能好(或沙子的导热性能不好;或沙子里温度计玻璃泡插入比较浅;或没有用玻璃棒搅动)
22.(1)没有控制液体的质量相同(2)27 (3)加热时间 (4)水 2.1×103
23.解:(1)18 (2)吸收的热量
(3)如图所示。
(4)沙子受热不均匀
(5)质量
24.解:∵Q放=cmΔt(2分),∴m=(3分)==125kg。
25.解:水吸收的热量:Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2.3 kg×(30 ℃-10 ℃)=1.932×105 J。
钢球温度降低:Δt′====700 ℃。
煤炉的温度:t炉=30 ℃+700 ℃=730 ℃。
26.解:(1)水箱中水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×0.2 m3=200 kg。
(2)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×200 kg×(45 ℃-20 ℃)=2.1×107 J。
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